Wstęp
Jeśli chodzi o zmiany w materiałach genetycznych komórek, genotoksyczność i rakotwórczość są ważnymi warunkami, o których należy wiedzieć!
Genotoksyczność odnosi się do bezpośredniego lub pośredniego uszkodzenia struktur DNA lub chromosomów, spowodowanego w szczególności przez genotoksyny (substancje, czynniki lub specyficzne chemikalia). Rakotwórczość odnosi się do zdolności substancji rakotwórczych do powodowania przedwczesnych wzrostów i nowotworów.
Chociaż często są one ze sobą powiązane, każdy z tych stanów ma unikalne składniki, klasyfikacje i testy wykonywane w celu ich identyfikacji.
Ten artykuł będzie badać różnice między genotoksycznością i rakotwórczością i kopie głębiej, aby zróżnicować ich unikalne aspekty.
Definicja
Genotoksyczność
Genotoksyczność jest definiowana jako uszkodzenie DNA lub chromosomów spowodowane przez genotoksynę. Genotoksyny to substancje, czynniki lub specyficzne związki chemiczne, które są odpowiedzialne za uszkodzenia dokonane za genotoksyczności.
Genotoksyny są klasyfikowane według szkodliwych skutków, jakie wywołują. Do tych kategorii należą:
- Czynniki powodujące mutacje (mutageny)
- Czynniki powodujące raka (kancerogeny): te, w których materiał genetyczny jest uszkodzony w komórkach somatycznych i potencjalnie powodują raka
- Środki powodujące wady wrodzone (teratogeny): te, w których materiał genetyczny jest uszkodzony w komórkach zarodkowych i których potencjalnym skutkiem są wady wrodzone
Rakotwórczość
Rakotwórczość jest definiowana jako zdolność karcynogenu do wywoływania raka. Karcynogen jest definiowany jako rodzaj substancji, która ma zdolność do znacznego zwiększenia prawdopodobieństwa lub wystąpienia nowotworu. Obejmuje to zdolność do spowodowania szybszego wystąpienia nowotworu niż miałoby to miejsce w rzeczywistości.
Kiedy określa się kancerogeny, umieszcza się je w dwóch kategoriach. Pierwsza to „znane (a) lub domniemane (b) czynniki rakotwórcze dla ludzi”, a druga to „podejrzane czynniki rakotwórcze dla ludzi”.
- Znane lub przypuszczalne czynniki rakotwórcze dla ludzi: odnoszą się do substancji, które mają znany lub prawdopodobny potencjał bycia rakotwórczymi dla ludzi. Jeśli są znane, to opierają się na rzeczywistych dowodach, że dana substancja jest rakotwórcza dla ludzi. Kiedy substancja jest uważana za rakotwórczą dla ludzi, opiera się na dowodach zebranych od zwierząt.
- Podejrzane substancje rakotwórcze u ludzi: odnoszą się do substancji lub związków chemicznych, które wydają się być rakotwórcze ze względu na istniejące dowody. Jednak istniejące dowody nie są wystarczające, aby rakotwórczość została sklasyfikowana jako „znana”.
Testy i badania
Badanie genotoksyczności odbywa się in-vitro lub in-vivo. Badania in-vitro obejmują badanie mutacji wstecznych bakterii, badanie mutacji genów komórkowych oraz badanie aberracji chromosomowych. Testy in-vivo obejmują testy kometowe, testy mikrojądrowe lub testy aberracji chromosomowej. Badania te są opracowywane w celu wykrycia czynników, które powodują uszkodzenia genetyczne albo bezpośrednio (bezpośrednio zmieniają DNA) albo poprzez mechanizmy powodujące uszkodzenia pośrednie (takie jak zmiany genetyczne lub zmiany białek).
Rakotwórczość można badać poprzez analizę składników molekularnych. Obejmuje to badanie markerów genetycznych w celu określenia podatności, analizę markerów biologicznych w celu oceny narażenia, badanie mutacji genów oraz badanie reakcji komórkowych w obrębie DNA. Specjalistyczne testy to takie, jak analiza struktura-aktywność i analiza krótkoterminowa (assays). Istnieje również specjalistyczny test dla gryzoni (szczurów), który ma na celu określenie kancerogenności wśród gatunków. Test ten nie ma jednak zastosowania do ludzi!
Czynniki odpowiedzialne, substancje lub substancje chemiczne
Do genotoksyn należą:
- Promieniowanie UV
- Inhibitory syntezy białek
- Środki hamujące topoizomerazę
- Leki ziołowe lub rośliny
- Gatunki, które są elektrofilne lub te, które mają reaktywny charakter tlenu
Do czynników rakotwórczych zalicza się takie substancje chemiczne jak azbest, arsen, narażenie na beryl, mieszaniny aflatoksyn z grzybów i wiele, wiele innych. Ustalenie, czy dana substancja jest rakotwórcza czy nie, zależy w dużej mierze także od innych czynników. Czynniki te to m.in. skład genetyczny, rasa, czas ekspozycji na daną substancję chemiczną, itp. Innymi słowy, substancje rakotwórcze są rakotwórcze, gdy mają określone skutki i powodują zmiany u różnych osób. Inne przyczyny rakotwórczości, które są czasami pomijane, obejmują styl życia (rodzaje żywności i substancje rekreacyjne), historię rodziny, jak również narażenie na pewne bakterie i wirusy pobrane przez kontakt lub z otaczającego środowiska.
Podsumowanie
Genotoksyczność i rakotwórczość zarówno obejmują działanie na materiał genetyczny. O ile genotoksyny nie muszą być rakotwórcze (choć mogą być), o tyle kancerogeny powodują nowotwory i inne przedwczesne rozrosty.
Genotoksyczność może być spowodowana przez różne czynniki, od promieniowania po pewne substancje. Rakotwórczość również dotyczy różnych substancji chemicznych, ale w dużej mierze zależy od cech genetycznych, takich jak rasa, a także od czasu ekspozycji.
Testy na genotoksyczność mogą być wykonywane in-vitro lub in-vivo, natomiast testy na rakotwórczość obejmują analizę struktura-aktywność oraz testy krótkoterminowe.
Czynniki rakotwórcze mogą powodować genotoksyczność, co oznacza, że niektóre czynniki rakotwórcze mogą zmieniać materiał genetyczny komórek i w efekcie powodować raka. Jednak nie zawsze tak się dzieje! Możliwe jest, że czynniki rakotwórcze mogą również powodować łagodny wzrost.